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全站仪在高层建筑电梯安装放线中的误差研究

2021-03-19

科学与信息化 2021年5期
关键词:放线点位全站仪

辽宁城市建设职业技术学院 辽宁 沈阳 110122

在高层建筑电梯施工过程中,电梯施工精度涉及电梯的运行安全和电梯运行寿命,本文讨论在电梯施工过程中使用全站仪高精度放样,保证各层在一条铅垂中心线上。同时根据要求确定各层点的标高,主要研究在距离和竖直角变化较大情况下点的误差变化,同时考虑在不同层高情况下放样点位精度是否满足要求。

目前,市场上多种红外线设备在施工过程中采用内控法和外控法保证建筑物的垂直度,通过测距仪、铅垂仪和钢尺控制标高,但是在电梯施工过程中,不仅要保证垂直度,同时各层需要安装也要满足标高的精度,因此使用全站仪直接放线方式确定点的平面位置和标高比较方便,在施工过程中,全站仪放线在狭小空间内,作业条件较差,采用免棱镜误差较大,因此采用带目标棱镜方式测量。其放样原理通过三个已知点计算旋转角度,通过三角高程计算点的标高[1]。平面坐标放样原理如下:

在坐标放样过程中,根据设计计算的坐标方位角和距离可以认为误差为零,平面点位置放样误差主要是角度测量误差和距离误差ms,总的误差,本文考虑竖直角增加斜距增加误差,使用测角精度为2″,测距精度5+5ppm精度的全站仪,电梯井长宽2.2m×1.950m,把全站仪安置在电梯口一楼中间位置,平距为1.1米,斜距随着竖直角的增加而线性增加,每增加5度,平面点位误差增加0.025mm,竖直角增加对平面位置误差影响甚微,如图2。竖直角在86度和88度之间高度变化达到17.769m,高度达到31米[2]。

图1 高程放样原理

图2 竖直角与点位误差关系曲线

高程放样过程中,为了消除误差,有些学者提出为了消除仪器高和目标棱镜高的影响,已知A、C两点高程,测量竖直角和斜距,计算这样提高观测速度,在测量过程中把仪器高和棱镜高均设置为0,最后改正a即可得到未知点高程。经过计算误差产生于斜距和竖直角,总误差

通过数据分析得到当竖直角达到88度时候,此时楼高30米,高程精度为5.44mm,如果采用90度测距方式放样,误差为5.15mm,如此看来两者相差0.29mm,结论通过三角高程放样和90°测距放样两者相差0.29mm,当竖直角接近90°时,曲线平缓,误差增长变缓,如图3。若工程允许,两者均可考虑,在放样过程中使用三角高程直接放置棱镜,若采用90度放样还需放置反射装置。

采用放线孔方式确定平面位置方法为在楼板上预留三个以上放线孔,通过铅垂仪传递底层平面点位,在楼板上弹线,根据控制线与轴线关系确定轴线,在各层楼板上根据已知点精确确定楼梯口平面安装位置点位,在根据500线确定电梯口的高程位置。平面点位放样误差主要来源于铅垂仪,若铅垂仪精度为1/50000,楼高为50米时误差达到一厘米。高程放样采用水准测量基本原理计算公式b=HA+a−HB,b为 前视尺读数,HA为A点高程,为B点高程,a为前视尺读数,如图4。其中误差主要来源是读数误差,使用高精度的水准仪可以提高观测精度[3]。

电梯中点位放样时在小空间的测量工作,通过研究本文主要结论为采用全站仪放样过程中,竖直角大小对平面位置精度影响甚微,采用三角高程放样标高和90°直接放样标高方式相差0.29mm,采用放线孔方式放样高度50米时平面位置误差达到一厘米,根据各层500线放样误差还需进一步分析。随着仪器设备精度的提高和使用功能不断完善,测量工作趋于简单化,譬如轴线和标高传递方式更加灵活多样,全站仪、经纬仪、铅垂仪、钢尺组合使用,多检核条件,不断提高测量精度,为建筑工程施工提供依据[4]。

图3 竖直角与高程精度关系曲线

图4 高差观测原理

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